Таблиця 12.5 - Визначення коефіцієнтів^, та

а

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

1,0

Сі

28,5

45,4

46,5

43,9

36,8

30,5

20,0

14,1

С2

22,5

39,6

47,3

49,2

44,0

-

-

-

Для проміжних значень а коефіцієнти^, і^2 треба визначити за лінійною інтерполяцією.

  1. Розрахункову довжину елементів поздовжніх і поперечних в’язей з будь-якою решіткою, крім хрестової, треба приймати такою, що дорівнює:
  • у площині в’язей - відстані /2 між центрами прикріплень елементів в’язей до головних ферм або балок та балок проїзної частини;
  • з площини в’язей - відстані /3 між точками перетину осей елементів в’язей з осями крайніх рядів болтів прикріплення фасонок в’язей до головної ферми або балки, а також балок проїзної частини.

Розрахункову довжину перехресних елементів в’язей треба приймати:

  • у площині в’язей - такою, що дорівнює відстані від центра прикріплення елемента в’язей до головної ферми або балки, а також до балки проїзної частини, до точки перетину осей в’язей;
  • з площини в’язей - для розтягнутих елементів такою, що дорівнює /3; для стиснутих елементів за таблицею 12.2, приймаючи при цьому за відстань І відстань від точки перетину осі елемента в’язей з віссю крайнього ряду болтів прикріплення фасонок в’язей до точки перетину осей елементів в’язей, за /, - відстань /3.

Для елементів в’язей із будь-якою решіткою, крім хрестової, з одиночних кутників розрахункову довжину lej приймають такою, що дорівнює відстані між крайніми болтами прикріплень їх кінців. При хрестовій решітці в’язей ej =0,6/. Радіус інерції перерізів елементів треба приймати мінімальним і = zmin .

  1. У суцільностінчастих балках розрахункову довжину /^ опорних стояків, що складаються з одного або кількох опорних ребер жорсткості і ділянок стінки, які примикають до них, слід визначати за формулою

lef=i-lc,(12.6)

де р- коефіцієнт розрахункової довжини;

Іс - довжина опорного стояка балки, що дорівнює відстані від верху домкратної балки до верхнього пояса або до найближчого вузла поперечних в’язей.

Коефіцієнт розрахункової довжини опорного стояка необхідно визначати за формулою

п+0,56/тч

р= ,(12.7)

^ п +0,14

п = ^-^,(12.8)

h Іт

де Іс - момент інерції перерізу опорного стояка з площини стінки;

Ir,lr - момент інерції перерізу і довжина розпірки поперечних в’язей відповідно; у "відкритих" прогонових будовах у формулі (12.8) п = 0.

При визначенні площі і моменту інерції опорного ребра до складу його перерізу слід включати ділянки стінки, що примикають до нього. З кожного боку ребра -Ьі - 0,5t^jE / Ry, а між ребрами не більше b2IRy.

13 ГРАНИЧНА ГНУЧКІСТЬ СТЕРЖНЕВИХ ЕЛЕМЕНТІВ

13.1 Гнучкість стержневих елементів має не перевищувати значень, наведених у таблиці 13.1. Таблиця 13.1- Значення гнучкості стержневих елементів

Елементи конструкції

Гранична гнучкість стержневих елементів мостів

залізничних та пішохідних

автодорожніх та міських

Стиснуті та стиснуто-розтягнуті елементи головних ферм, стояки опор, розтягнуті елементи поясів головних ферм

100

120

Розтягнуті елементи головних ферм, крім поясів, елементи яких служать для зменшення розрахункової довжини lef

150

150

Пояси ферм поперечних в’язей, в рівні яких відсутні поздовжні в’язі або плита, що об’єднана з поясами головних балок

100

100

Елементи поздовжніх в’язей головних ферм та поздовжніх балок, а також гальмівних в’язей

стиснутих

130

150

розтягнутих

130

180

Елементи поперечних в’язей

на опорі

130

150

у прогоні

150

150

Гілки складеного елемента

стиснутих

40

40

розтягнутих

50

50

Гнучкість у таблиці знаходять за формулою X = lej / і. lej та і - розрахункові довжина та радіус інерції елемента.

14Л Розрахунки витривалості елементів сталевих конструкцій і з’єднань залізничних мостів (крім сталевих канатних елементів) слід виконувати за формулами:

• т

' таx,ef — lw

Уг

<У„^,(14.1)

R ■ т

S0.75y.-i—.(14.2)

Уг

де сттах ej - абсолютне найбільше значення нормальних напружень - додатне при розтягу;

т max ej ~ абсолютне найбільше значення дотичних напружень для розрахунків кутових швів; yw- коефіцієнт, що враховує зменшення розрахункового опору текучості за рахунок

утомленості, слід знаходити за формулою

Jw= <1,0,(14.3)

;-»[(а-р±5)-(а-р + 6)р]

де ^- коефіцієнт 1,0 для залізничних мостів;

В- коефіцієнт, що залежить від довжини завантаження X лінії впливу при розрахунках

а тах; при Я > 22 м - -9 =1,а при ^ < 22 м - 9 = v-^-X. Коефіцієнти v та ^ слід

визначати за таблицею 14.2; а та 5 - коефіцієнти, що враховують опір текучості сталі і нестаціонарність режиму

навантаження, визначаються за таблицею 14.1 Для швів зварювання приймають ті самі коефіцієнти а та 5, що і для основного металу;

Р- ефективний коефіцієнт концентрації напружень, що визначається за додатком Н;

р- коефіцієнт асиметрії циклів змінних напружень визначають за формулами

p=^mirL)(144)

^тах

р(14.5)

Т

u max

а min > ° max та 1 min >т max ~ найменші та найбільші за абсолютним значенням напруження зі своїми знаками, що знайдені в тому самому перерізі.

У формулі (14.3) верхні знаки (+ або -) приймають відповідно:

  • для формули (14.1) за умови<ттах >0;
  • для формули (14.2) - завжди.

Таблиця 14.1- Визначення коефіцієнтів а та 5

Характеристичний опір текучості сталі, МПа

Значення коефіцієнтів

а

5

До 250

0,64

0,20

251-350

0,72

0,24

351 і більше

0,81

0,20

Ефективний коефіцієнт концентрації напружень Р

Значення коефіцієнтів v та ^ та для сталей з характеристичним опором текучості, МПа

до 250

251 і більше

V

4

V

$

1,0

1,45

0,0205

1,65

0,0295

1,1

1,48

0,0218

1,69

0,0315

1,2

1,51

0,0232

1,74

0,0335

1,3

1,54

0,0245

1,79

0,0355

1,4

1,57

0,0258

1,83

0,0375

1,5

1,60

0,0271

1,87

0,0395

1,6

1,63

0,0285

1,91

0,0415

1,7

1,66

0,0298

1,96

0,0436

1,8

1,69

0,0311

2,00

0,0455

1,9

1,71

0,0325

2,04

0,0475

2,0

1,74

0,0338

2,09

0,0495

2,2

1,80

0,0364

2,18

0,0536

2,3

1,83

0,0377

2,23

0,0556

2,4

1,86

0,0390

2,27

0,0576

2,5

1,89

0,0404

2,31

0,0596

2,6

1,92

0,0417

2,36

0,0616

2,7

1,95

0,0430

2,40

0,0636

3,1

2,07

0,0483

2,57

0,0716

3,2

2,10

0,0496

2,62

0,0737

3,4

2,15

0,0523

2,71

0,0777

3,5

-

-

2,75

0,0797

3,7

-

-

2,84

0,0897

4,4

-

-

3,15

0,0977

  1. Розрахунки витривалості сталевих елементів мостів на автомобільних, пішохідних та міських мостах, а також елементів суміщених мостів, що зазнають впливу автомобільного та залізничного навантаження, слід виконувати відповідно до додатка М. Для залізничних мостів відповідно до додатка М розраховуються тільки сталеві канатні елементи.

15 ОСОБЛИВОСТІ РОЗРАХУНКУ ЕЛЕМЕНТІВ І З’ЄДНАНЬ

  1. Елементи головних ферм
  2. У розрахунках міцності елементів і з’єднань решітчастих головних ферм при відношенні висоти перерізу до довжини елемента понад 1/15 слід враховувати згинальні моменти від жорсткості вузлів. Ця вимога стосується і розрахунків на витривалість елементів решітчастих головних ферм із вузловими з’єднаннями на високоміцних болтах. Для зварних вузлових з’єднань розрахунок на витривалість необхідно виконувати з урахуванням згинальних моментів від жорсткості вузлів незалежно від величини відношення висоти перерізу до довжини елементів.

Розрахунок міцності решітчастих головних ферм, які мають у рівні проїзду пояс, що працює на спільну дію осьових зусиль і згину від позавузлового прикладання навантаження, виконується з урахуванням жорсткості вузлів зазначеного пояса незалежно від відношення висоти перерізу до довжини панелі. Урахування жорстокості інших вузлів слід виконувати, як зазначено вище.

У всіх наведених випадках у розрахунках міцності згинальні моменти від жорсткості вузлів необхідно зменшувати на 20 %.

Згинальні моменти від примикання в’язей або горизонтальних діафрагм з ексцентриситетом і від неповного центрування елементів (згідно з 6.6) ферм слід враховувати повністю. Ця вимога поширюється і на врахування згинальних моментів, які виникають у горизонтальних і нахилених елементах решітчастих головних ферм і в’язях від власної ваги.

При цьому допускається приймати згинальні моменти розподіленими за параболою, ординати якої посередині довжини та в місці примикання в’язей дорівнюють 0,6 моменту вільно обпертого елемента.

  1. У розрахунках стійкості елементів решітчастих головних ферм згинальні моменти від жорсткості вузлів, впливів в’язей і поперечних балок допускається не враховувати. Елементи решітчастих ферм, що мають замкнутий коробчастий переріз із відношенням розмірів сторін не більше двох, розраховуються на стійкість за плоскими згинаними формами відносно горизонтальної та вертикальної осей перерізу.
  2. Стояки, розпірки, стяжки, в’язі та інші елементи прогонової будови, які використовуються для зменшення вільної довжини стиснутого елемента, розраховуються на стиск і розтяг від дії поздовжньої сили, що становить 3% від поздовжнього зусилля в стиснутому елементі.
  3. В аркових мостах з передачею розпору на опори в’язі між арками слід розраховувати як елементи балкової ферми, защемленої на кінцях.

У розрізних балкових прогонових будовах вітрова ферма, яку утворено поясами головних ферм і поперечних в’язей, вважається розрізною балковою, рухомо-обпертою у своїй площині на портали або опорні частини. В арках і фермах із полігональним обрисом поясів допускається визначення зусиль в елементах вітрової ферми як для плоскої системи. Зусилля в елементах діляться на косинус кута нахилу даного елемента до горизонталі.

У нерозрізних балкових прогонових будовах з їздою понизу вітрові ферми, утворені поясами головних ферм і поперечними в’язями, розраховують як нерозрізні балкові, вважаючи верхній пояс рухомо-обпертим на пружні опори - на портали на кінцевих опорах і на кожній проміжній опорі головних ферм, а нижній пояс - обпертим на жорсткі опори - опорні частини.

  1. Елементи головних ферм і в’язі прогонових будов на згин від впливу вітру допускається не розраховувати. Опорні портали розраховуються на вплив реакцій відповідної вітрової ферми, при цьому в нижніх поясах балкових прогонових будов слід враховувати горизонтальні складові поздовжніх зусиль, що виникають у похилих елементах опорних порталів.
  2. Пояси головних ферм і елементи решітки, що примикають до опорного вузла, розраховуються на осьову силу і згинальний момент, які виникають від поздовжніх сил гальмування або тяги, а також на згинальний момент від реакції рухомої опорної частини з ексцентриситетом відносно центра опорного вузла.